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--- tutorium_rhythm [2021/06/11 16:59]
martin [Onset Detection]
+++ tutorium_rhythm [2021/10/04 09:39] (aktuell)
martin [Onset Detection]
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 ===== Tutorial Vamp Plugins Part 3: Onsets, Beat und Tempo =====
 Eine Bestimmung von Beat und Tempo erfolgt bei den meisten MIR-Algorithmen in mehrere Schritten.
 ====Onset Detection====
 Zunächst werden über eine sog. //Onset Detection// die Anfänge von Klangereignissen ermittelt. Hierzu werden die Veränderungen innerhalb des gesamten Audio-Signals mit sog. //Novelty//-Funktionen gemessen. Bei einer großen Veränderungen bzw. einem hohen //Novelty// ist es wahrscheinlich, dass zu diesem Zeitpunkt ein neues Klangereignis beginnt. \\
-Es gibt mehrere Zugänge, die Novelty zu messen:
+Es gibt mehrere Zugänge, den Novelty-Wert zu messen:
   * //Energy-based novelty// bezieht sich auf Veränderungen der Gesamtenergie (Intensität/Lautstärke) des Signals.
   * //Spectral-based novelty// richtet sich dagegen auf Veränderungen in der spektralen Energieverteilung.
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    Starten Sie den Sonic Visualiser.
-   Laden Sie bitte die Datei audio.mp3.
+   Laden Sie bitte die Datei Audio01.mp3.
    Wählen Sie im Menupunkt 'Transform' - 'Analysis by maker' - 'Queen Mary, University of London' - 'Note Onset Detector: Note Onsets...'.
-[[https://analyse.hfm-weimar.de/lib/exe/fetch.php?media=aphex_twin_bucephalus_bouncing_ball_selection.mp3|Audio01]]. Es handelt sich um den Ausschnitt aus dem Track "Bucephalus Bouncing Ball" von [[https://https://en.wikipedia.org/wiki/Aphex_Twin|Aphex Twin]], den wir bereits im ersten Tutorial verwendet haben.
+[[https://analyse.hfm-weimar.de/lib/exe/fetch.php?media=aphex_twin_bucephalus_bouncing_ball_selection.mp3|Audio01]]. Es handelt sich um den Ausschnitt aus dem Track "Bucephalus Bouncing Ball" von [[https://https://en.wikipedia.org/wiki/Aphex_Twin|Aphex Twin]], den wir bereits im ersten in den Basis-Tutorials verwendet haben.
-{{:onset_detection.png?300 |}}
+{{:onset_detection.png?400 |}}<WRAP clear></WRAP>
 Im Fenster können Sie dann den Analyseansatz näher bestimmen: \\
 - Program: Bitte wählen Sie hier die Option 'Percussive onsets', da im Audio hauptsächlich perkussive Klänge zu hören sind. \\
-- Onset Detection Function Type: Durch die Wahl von 'Percussive onsets' springt die automatisch auf 'Broadband Energy Rise', also den energiebasierten Detection-Ansatz. Behalten Sie diese Einstellung bei.
+- Onset Detection Function Type: Durch die Wahl von 'Percussive onsets' springt der Detection-Typ automatisch auf 'Broadband Energy Rise', also den energiebasierten Detection-Ansatz. Behalten Sie diese Einstellung bei. \\
-- Onset Detector Sensitivity\\
-- Advanced \\
 Wenn Sie //OK// drücken, öffnet sich ein //Time Instants Layer// auf dem die ermittelten Onsets durch vertikale Balken gekennzeichnet sind. Sie können sich die Onset-Impulse zusammen mit dem Audio anhören. Ganz unten auf dem Layer-Tab (rechts oberhalb des Geschwindigkeitsrädchens) befinden sich drei Symbole für die Abspielmodalitäten:
   * Punkte, links: Lautstärke der Onset-Impulse
   * Lautsprecher, Mitte: An- und Ausschalten der Sounds
-  * Mischpult, rechts: Wahl des Sounds (wählen Sie das Beep, das passt sehr gut zur Musik!)
+  * Mischpult, rechts: Wahl des Sounds (wählen Sie 'Beep', das passt sehr gut zur Musik!)
-  * mit Show können Sie zudem die Layer-Ansicht verbergen
+  * mit //Show// können Sie zudem die Layer-Ansicht verbergen
 ====Beat Detection====
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 Auf der Grundlage von Regelmäßigkeiten der Onsets wird in einem Schritt ein möglicher Grundschlag (Beat) bestimmt. Dabei wird von bevorzugten Tempobereichen (zwischen ca. 40 bpm und 160 bpm) ausgegangen.
-   Was denken Sie: Wird ein Beat-Algorithmus bei Aphex-Twin-Ausschnitt einen Grundschlag finden können?
+   Was denken Sie: Wird ein Beat-Algorithmus bei dem Aphex-Twin-Ausschnitt einen Grundschlag finden können?
    Wie geht er mit der Beschleunigung der Schläge um?
    Wenden Sie nun die 'Transform' - 'Analysis by maker' - 'Queen Mary, University of London' - 'Bar and Beat Tracker' auf die Audio01.mp3-Datei an.
+   Ab wann findet der Algorithmus einen Beat? Wie interpretiert er die darauf folgenden Abschnitte?
+   War Ihnen bereits zuvor aufgefallen, dass kurzen Abschnitte mit Beschleunigungen stets genau acht Schläge (zwei Takte) lang sind?
-Im Plugin-Fenster können Sie einstellen, wie viele Schläge ein Takt der Aufnahme haben. Der Algorithmus zählt dann die Beats zyklisch durch. Allerdings versagt er dabei, den Taktanfang richtig zu bestimmen.
+{{ :audio01_bar_and_beat.png?500 |}}
+Im Plugin-Fenster können Sie einstellen, wie viele Schläge ein Takt der Aufnahme hat. Der Algorithmus zählt dann die Beats zyklisch durch. Allerdings versagt er dabei, den Taktanfang richtig zu bestimmen.
+   Wenden Sie nun dasselbe Plugin (Strg T) auf Audio02.mp3 ("Come Back, Baby" von Ray Charles) an.
+   Da es sich um einen 12/8-Takt handelt, können Sie im Plugin-Fenster '12' einstellen.
+   Wie verlässlich findet das Plugin den Beat der Aufnahme?
+   Und den Taktanfang?
 ====Tempo====
+Die Tempo-Bestimmung kann natürlich nur so verlässlich sein, wie die Beat-Detection. Da in "Come Back, Baby" nur in manchen Passagen der Achtel-Grundbeat erkannt wird - während in anderen annähernd eine punktierte Achtel als Grundbeat angesehen wird -, müssen für die korrekte Tempo-Bestimmung jene Bereiche herangezogen werden, in denen der Beat-Klick mit dem Beat der Aufnahme übereinstimmt. In diesen Bereichen lässt sich das Tempo (in bpm = beats per minute) direkt mit folgendem Plugin ablesen: //Transform// - //Analysis by maker// - //Queen Mary, University of London// - //Tempo  and Beat Tracker//.
+====Vertiefungen====
+Zur Vertiefung der Thematik konsultieren Sie bitte das [[https://www.audiolabs-erlangen.de/resources/MIR/FMP/C6/C6.html|Chapter 6: Tempo and Beat Tracking]] der FMP-Notebooks von Meinard Müller.
+Eine weitere hilfreiche Einführung in die Möglichkeiten des //Sonic Visualiser// für die musikwissenschaftliche Analyse, bei der die Erforschung des **Mikrotimings** von Musikaufnahmen klassischer Musik im Mittelpunkt steht, ist [[https://www.charm.rhul.ac.uk/analysing/p9_1.html|A musicologist's guide to Sonic Visualiser]] von Nicholas Cook und Daniel Leech-Wilkinson.